自行車無級變速技術的專利技術發展分析

摘要：中國是一個自行車大國，自行車在國內得到了良好的發展和充分的應用，本文主要以無極變速技術為切入點，詳細論述了自行車無級變速技術的專利申請發展路線以及相關的重點申請人的技術發展路線，以期為國內相關企業的發展和創新提供一定的參考。

關鍵詞：自行車；無級變速；專利；應用

1 無級變速技術的基本概念

無級變速是指能連續無級地改變輸入軸與輸出軸的傳動比或輸出軸轉速的傳動。具有無級變速傳動（Continuously Variable Transmission，簡稱CVT）的變速器稱為無級變速器。目前無級變速器主要分為以下三類：機械無級變速器、液壓傳動無級變速器和電力傳動無級變速器，而應用在自行車上的無級變速器一般為機械無級變速器。

2 自行車無級變速技術的專利申請發展路線

無級變速在自行車中的應用是最初由LOUIS ADOLPHE HAYOT在1947年的專利申請（GB632873A）中首次提出了連續變速自行車，其通過在主鏈盤上設置多個自由鏈輪來實現主鏈輪驅動半徑的變化從而連續改變自行車的驅動速度。1980年FULLERTON Robert L.（US4373926A）、1982年FISCHER E（DE3236001A1）、1985年SCHONELL J（DE3516348A1）均申請了自行車的無級變速相關的專利。國內最早的相關專利是1986年池洪（CN86205408U）提出的。

20世紀90年代，無級變速器開始進入快速發展時期，多個國家和申請人都對自行車無級變速問題進行了研究，并取得了一系列成果。1990年日本的五十鈴自動車株式會社（JPH04169390A）、1991年德國的FICHTEL SACHS（DE4127030A1）、1993年荷蘭的范.道內斯傳動公司（NL9301646A）、1996年美國的Transmission Technologies公司（US5681235A）均在該領域做出了相關的研究和專利申請。

2000年以后至今，無級變速技術在自行車上的應用進入了高速發展期，技術日趨成熟。美國、日本、德國等國家都申請了大量的專利，并且這一時期的無級變速技術在自行車上的應用的相關專利申請量幾乎占到整個無級變速技術在自行車上的應用的專利申請的一半。2003年英國Orbital Traction Ltd公司（GB2394519A）、2007年中國香港的麥妙玲（CN101398069A）、2010年中國的王驍杰申請的專利（CN201723669U）、2010年OKULOV P D（WO2011113149A1）、2012年日本的株式會社島野（CN103204218）等等。

由此可見，無級變速器在國外發展較早，并且技術相對成熟，市場化也相對完善，尤其是美國、日本、德國等國家；而國內的無級變速器起步較晚，并且技術也相對落后，國內的專利申請大部分都是個人申請，市場化也相對落后。

3 自行車無級變速技術的重要專利申請人的技術路線

無級變速技術在自行車的應用，至今約有480篇專利申請文件公開。在這480篇專利申請中，排名第一的是美國的瀑溪技術公司，申請量為20件，其專利申請分布如下：2002年申請量為1件，2005年申請量為2件，2006年申請量為2件，2007年申請量為6件，2008年申請量為3件，2012年申請量為2件，2013年申請量為1件，2014年申請量為3件。申請的相關專利主要有：US2007270267A1、US2010173743A1、US2005096176A1、US2013331218A1、WO2014172422A1、CN101166922A、CN101526133A、CN102084155A等。下面以該公司2008年的一篇專利申請（CN102084155A）為例進行詳細描述。

該專利申請公開了一種無級變速器，其工作過程如下：輸入動力通過鏈輪傳輸給輸入子組件110，輸入子組件110與行星自組建108之間通過牽引或摩擦界面將動力傳送到輪轂殼102上。其傳動比的改變是通過在主軸112中對換擋桿120進行軸向運動或轉動運動，從而促使惰輪組件109軸向平移，從而帶動行星子組件108的轉動軸向的傾斜，達到改變輸入輸出速度比的改變。

4 結語

本文主要研究了無級變速技術在自行車上的應用以及國內外相關技術的發展歷程，總的來說，國外的發展較為迅速，專利申請量大、并且市場應用廣泛；而國內的發展相對落后，市場化也相對不足，導致我國雖然是自行車大國，但并不掌握自行車發展的先進技術。本文希望在此基礎上，能夠為國內自行車的發展和創新提供指導方向。

參考文獻：

[1]李華英，秦大同.牽引式錐盤滾輪CVT的研究現狀及發展趨勢[J].重慶大學學報，2003，（4）：1519.

[2]瀑溪技術公司.無級變速器[P].中國專利：CN200880129965，20110601.

作者簡介：陳啟軍，男，碩士，國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心專利審查員。